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时间:2020-02-02
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1、简明易懂的PID控制原理杨过出了一会神,再伸手去会第二柄剑,只提起数尺,呛一声,竟然脱手掉下,在石上一碰,火花四溅,不禁吓了一跳。原来那剑黑黝黝的毫无异状,却是沉重之极,三尺多长的一把剑,重量竟自不下七八十斤,比之战阵上最沉重的金刀大戟尤重数倍。杨过提起时如何想得到,出乎不意的手上一沉,便拿捏不住。于是再俯身会起,这次有了防备,会起七八十斤的重物自是不当一回事。看剑下的石刻时,见两行小字道:“重剑无锋,大巧不工。四十岁前恃之横行天下。”过了良久,才放下重剑,去取第三柄剑,这一次又上了个当。他只道这剑定然犹重前剑,因此提剑时力运左臂。那知拿在手却轻飘飘的浑似无物,凝神一看,原来是柄木剑
2、,年深日久,剑身剑柄均已腐朽,但见剑下的石刻道:“四十岁后,不滞于物,草木竹石均可为剑。自此精修,渐进于无剑胜有剑之境。”金庸笔下的一代大侠杨过,为什么会发生连续两次发生拿剑失误呢?原因很简单,因为他没有学过自动调节系统!可见自动调节系统存在于生活的方方面面,何其平常,又何其重要!下面咱们就来说说自动调节系统,它到底是怎么回事,到底是谁先发现的,到底该怎么应用。自动调节系统说复杂其实也很简单。其实每个人从生下来以后,就逐渐地从感性上掌握了自动调节系统。比方说桌子上放个物体,样子像块金属,巴掌大小。你心里会觉得这个物体比较重,就用较大力量去拿,可是这个东西其实是海绵做的,外观被加工成了
3、金属的样子。手一下子“拿空了”,打住了鼻子。这是怎么回事?比例作用太强了。导致你的大脑发出指令,让你的手输出较大的力矩,导致“过调”。还是那个桌子,还放着一块相同样子的东西,这一次你会用较小的力量去拿。可是东西纹丝不动。怎么回事?原来这个东西确确实实是钢铁做的。刚才你调整小了比例作用,导致比例作用过弱。导致你的大脑发出指令,命令你的手输出较小的力矩,导致“欠调”。还是那个桌子,第三块东西样子跟前两块相同,这一次你一定会小心点了,开始力量比较小,感觉物体比较沉重了,再逐渐增加力量,最终顺利拿起这个东西。为什么顺利了呢?因为这时候你不仅使用了比例作用,还使用了积分作用,根据你使用的力量和
4、物体重量之间的偏差,逐渐增加手的输出力量,直到拿起物品以后,你增加力量的趋势才得以停止。这三个物品被拿起来的过程,就是一个很好的整定自动调节系统参数的过程。前面咱们说的杨过拿剑也是一个道理。当他去拿第二柄剑的时候,心里已经预设了比例带,可惜比例带有点大了,用的力量不够,所以没有拿起来。他第二次拿重剑,增强了比例作用,很容易就拿起来重剑。可是当他拿第三柄剑的时候,没有根据被调节对象的情况进行修改,比例作用还是很大,可是被调量已经很轻了,所以“力道”用过头了。积分是对已有的偏差进行累加,而微分是对未来的偏差进行预测。当系统一直存在比较小的误差时,引入微分可以缩小调节时间。比例可以单独使用
5、,而积分与微分不能单独使用。比例的作用是控制现在的误差。简单设备可以单独采用比例控制;比例控制也称有差控制。比例控制的特点:快,但是无法消除静态误差。除非是整数倍。但概率很小比例积分控制PI是目前应用最广泛的一类控制方法。比例积分控制总是晚于偏差。有了偏差之后,比例积分控制才能产生作用。如果没有偏差产生,比例积分不起作用。微分:一阶导数可以预测变化趋势。终于让他想到一个办法。常放一盆备用水在旁边,一发现水位低了,不经过漏斗就是一盆水下去,这样及时性是保证了,但水位有时会高出目标位,他又在目标水位上面一点将水缸开一个孔,再接一根管子到下面的备用桶里,这样多出的水会从上面的孔里漏出来,这
6、个漏水的时间就称为微分时间。比例控制,如果误差要求不高可以单独使用;如果偏差太大,则加积分,如果积分调节速度太慢,加上微分。
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